一种可采集波浪能的海上漂浮式风力发电平台及集聚群的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种深海中利用风能与波浪能联合发电的装置，具体涉及一种可采集波浪能的海上漂浮式风力发电平台，还涉及一种多个可采集波浪能的海上漂浮式风力发电平台组成的集聚群，属于深海发电技术领域。
【背景技术】
[0002]在能源日益减少的今天，各国都在大力发展新型能源。海洋中蕴藏着巨大能量，以海上风电和波浪能发电为代表的可再生能源发展迅速。然而，目前海上风电场都位于近岸海域，由于深海环境恶劣，深海发电技术尚不完善，属深海风电场发展技术比较成熟。目前深海中风力发电基础主要采用漂浮在海面上的盒式平台，平台再用锚泊系统锚定于海床，首先用风机采集风能转换为机械能，再通过水轮机或液压缸及连杆机构将得到的机械能转换为旋转机械能，再通过发电机将旋转机械能转换为电能，适用于大于50m的水域，是未来深海海域风机基础发展的趋势之一。
[0003]另一方面，波浪能是深海中分布最广的可再生能源，然而波浪能发电成本极高，但转换效率却很低。所以，海上风电和波浪能发电相辅相成成为新方向，尤其是深海风机基础，在建造时应当考虑加入波浪能发电装置。本发明通过风力发电平台上下运动挤压液压缸发电装置带动发电机作业，从而实现风能波浪能联合发电。本发明能量转换步骤少，结构简单，易于实现，维护方便，可广泛应用于深水海域。
【发明内容】
[0004]本发明的目的在于克服现有技术中的不足，提供了一种可采集波浪能的海上漂浮式风力发电平台及集聚群，实现风能波浪能联合发电，能量转换步骤少，结构简单，稳定性高，维护方便。
[0005]为解决上述技术问题，本发明提供了一种可采集波浪能的海上漂浮式风力发电平台，包括漂浮于海面上的风机浮筒，风机浮筒上垂直设有风力发电机，其特征是，还包括多个围设在风机浮筒周边的波浪浮筒;每个波浪浮筒与风机浮筒的相对面相互平行并连接，在两者连接处相对的设有若干个传动装置，在两者浮筒腔体内设有若干个相应的液压缸发电装置，所述传动装置连接相应的液压缸发电装置;传动装置通过波浪浮筒与风机浮筒随波浪上下运动产生的相对转动带动液压缸发电装置将波浪能转换为电能。
[0006]进一步的，所述风机浮筒为正多边形，所述波浪浮筒为裙状围设于风机浮筒的每条边。
[0007]进一步的，所述液压缸发电装置包括液压缸和发电机，液压缸的活塞杆滑动贯穿其相应的浮筒侧壁连接传动装置，液压缸连接发电机。
[0008]进一步的，所述传动装置包括主万向节、万向节组合板和滑移万向节，所述主万向节连接波浪浮筒与风机浮筒的相对面，所述万向节组合板垂直设于相对面的中间位置，所述滑移万向节一端与活塞杆固定连接，其另一端设有滑轮，万向节组合板上设有供滚轮上下滑动的滑槽。
[0009]进一步的，万向节组合板与风机浮筒的上下端面通过弹性防水板密封连接;万向节组合板与波浪浮筒的上下端面亦通过弹性防水板密封连接。
[0010]进一步的，活塞杆与其相应的浮筒侧壁的接触面处设有关节轴承，关节轴承内固设有防水轴套，活塞杆与防水轴套滑动连接。
[0011]进一步的，还包括电力收集系统，发电机的输出端通过导线连接电力收集系统。
[0012]进一步的，万向节组合板中间设有横向的万向节固定轴，每个波浪浮筒与风机浮筒的相对面处设有的若干个主万向节均活动套设在万向节固定轴上，主万向节上设有锁止装置，锁止装置包括设置在相邻主万向节上的能够相互啮合的两个齿轮和驱动器，主万向节通过驱动器与主万向节控制器连接，主万向节控制器发送的锁止控制命令通过驱动器驱动相邻两个主万向节相互靠近直至两个齿轮啮合，从而锁止主万向节。
[0013]进一步的，所有浮筒均通过系泊绳和锚固定在海域中，每个波浪浮筒与风机浮筒之间还通过铁索连接。
[0014]本发明还提供了一种可采集波浪能的海上漂浮式风力发电平台的集聚群，其特征是，包括沿岛屿呈线状分布或沿海岸线分布的若干个前述的可采集波浪能的海上漂浮式风力发电平台。
[0015]与现有技术相比，本发明所达到的有益效果是:
1、本发明通过风机浮筒上垂直设置风力发电机，波浪浮筒与风机浮筒之间设置传动装置收集波浪能而发电，实现风能波浪能联合发电，能量转换步骤少，结构简单，易于实现，维护方便。
[0016]2、本发明将平台整体分成若干浮筒，风机浮筒位于中心，波浪浮筒紧密围绕风机浮筒，浮筒之间用铁索及万向节连接，此时平台内部波浪浮筒与风机浮筒之间可以发生相对运动，相当于给整体风机平台增加了一个缓冲，很大程度上提高了风机基础的稳定性。
[0017]3、本发明通过主万向节上设有锁止装置，锁止装置与主万向节控制器连接，所述锁止装置接收主万向节控制器发送的控制命令将主万向节与万向节固定轴锁止，从而使整个漂浮式风机平台刚性连在一起，波浪浮筒与风机浮筒保持相对静止，便于维护维修或当地海区发生风暴潮时停止发电平台采集波浪能。
[0018]4、本发明通过万向节组合板与风机浮筒和波浪浮筒的上下端面通过弹性防水板密封连接，保护浮筒之间的波浪能收集装置，不受海水腐蚀且易于维修。
[0019]5、本发明可根据实际需要在浮筒之间设置若干个波浪能采集装置，由于波浪的巨大能量，以及时刻不停的海流波浪作用，提高波浪能的利用率，提高发电平台的经济效益。
【附图说明】
[°02°]图1为本发明一实施例的整体结构俯视不意图；
图2为本发明一实施例中液压缸发电装置分布俯视不意图；
图3为本发明一实施例中单个波浪能采集发电系统结构剖面示意图；
图4为本发明一实施例中传动装置结构局部剖面示意图；
图5为本发明一实施例中传动装置采集波浪能的工作示意图；
图6为本发明一实施例中万向节组合板结构剖面示意图； 图7为本发明一实施例中主万向节的锁止装置结构示意图；
图8为本发明一实施例中相邻主万向节锁止的结构示意图；
图9为本发明一实施例在海平面静止时的工作示意图；
图10为本发明一实施例在海平面波动时的工作示意图；
图11为本发明一实施例在风暴潮中停止采集波浪能的工作示意图。
[0021]图中:1、风机浮筒；11、风力发电机；12、铁索；2、波浪浮筒；21、主万向节控制器；22、关节轴承;23、防水轴套;24、系泊绳，25、锚3、传动装置;31、主万向节;32、锁止装置;33、滑移万向节;34、滚轮;35、弹性防水板;4、万向节组合板;41、万向节固定轴;42、滑槽;5、液压缸发电装置;51、活塞杆;52、活塞;53、液压缸;54、发电机;6、电力收集处理系统;M、海面；D:海底。
【具体实施方式】
[0022]下面结合附图对本发明作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。
[0023]如图1-11所示，本发明提供了一种可采集波浪能的海上漂浮式风力发电平台，包括漂浮于海面上的风机浮筒1，风机浮筒1上垂直设有风力发电机11，其特征是，还包括多个围设在风机浮筒1周边的波浪浮筒2;每个波浪浮筒2与风机浮筒1的相对面相互平行并连接，在两者连接处相对的设有若干个传动装置3，在两者浮筒腔体内设有若干个相应的液压缸发电装置5，所述传动装置3连接相应的液压缸发电装置5;传动装置3通过波浪浮筒2与风机浮筒1随波浪上下运动产生的相对转动带动液压缸发电装置5将波浪能转换为电能。
[0024]本发明一实施例中，风机浮筒1为一个正多边形平台，中心垂直安装有风力发电机11，波浪浮筒2为裙状结构，多个波浪浮筒紧密围绕风机浮筒组成一个大的完整的圆状结构，风机浮筒位于其中心位置。风机浮筒1形状也可以选择圆形，波浪浮筒相应的选择扇形状结构。优选的方案中如图1所示，风机浮筒为正六边形，周围设有六个波浪浮筒。风力发电机11采用现有技术中的风机通过塔柱安装在风机浮筒的中心处。
[0025]本发明一实施例中，如图3所不，所述液压缸发电装置5包括液压缸53和发电机54，本实施例中的液压缸发电装置5采用现有技术。每个液压缸53均带有活塞52、活塞杆51和液压腔，液压缸53的活塞杆51滑动贯穿其相应的浮筒侧壁连接传动装置3，液压缸53连接发电机54。风机浮筒和波浪浮筒体积很大，可安装液压筒发电装置5数量很多，具体数量由实际传动装置个数而定。
[0026]本发明一实施例中，如图3至图6所示，所述传动装置3包括主万向节31、万向节组合板4和滑移万向节33，所述主万向节31连接波浪浮筒2与风机浮筒1的相对面，所述万向节组合板